가스터빈 케이싱의 구조안전성 및 누설 평가
Evaluation of Structural Integrity and Leakage for a Gas Turbine Casing
1
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
가스 터빈은 기동 및 정지 횟수가 많기 때문에 열피로나 취화 현상으로 인한 가스터빈 케이싱의 균열 또는 케이싱의 플랜지면에서 고온고압 가스의 누설이 발생할 가능성이 높다. 따라서 가스터빈 케이싱의 구조안전성 및 플랜지면에서의 누설평가는 반드시 수행되어야 하는 부분이다. 본 논문에서는 유한요소해석을 바탕으로 터빈 케이싱의 ASME B&PVC VIII-2 구조안전성 평가 및 접촉압력을 통한 누설 평가 그리고 볼트의 구조안전성 평가를 진행하였다. 또한 가스터빈 케이싱의 유한요소모델링 및 해석/평가 방법을 제안하여 가스터빈 개발에 활용할 수 있게 하였다.
Abstract
Because typical gas turbine systems have frequent startup and shutdown operations, it is likely to cause cracks at the gas turbine casing and gas leakages at casing flanges due to thermal fatigue and embrittlement. Therefore, the evaluation of structural integrity and gas leakage at the gas turbine casings must be performed. In this paper, we have evaluated the structural integrity of the turbine casing and bolts under a normal operation in accordance with ASME B&PVC and evaluated the leakage at casing flanges by examination of contact pressure calculated using the finite element analysis. Finally, we propose a design flow including finite element modeling, the interpretation and evaluation methods for gas turbine casings. This may be utilized in the design and development of gas turbine casings.
참고문헌 (13)
- ANSYS, "ANSYS Mechanical APDL Theory Reference 17.0", SAS IP, Inc, ~ (2016)
- ASME, "ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Rules for Construction of Pressure Vessels", Section VIII, Division 2, American Society of Mechanical Engineers (2010)
- ASME, "ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Rules for Construction of Pressure Vessels", Section II, Part D., American Society of Mechanical Engineers (2010)
- The Monthly Report on Major Electric Power Statistics, "Baek, S. H.", Korea Elect. Power Corp., ~, pp.448(2) (2016)
- Cho, H. H., "Gas Turbine Development and Promotion Strategy in Korea", J. KSME, 54(8), pp.30~36 (2014)
- 강명수, "유한요소해석을 이용한 가스터빈 케이싱 열피로 균열발생 해석", 한국동력기계공학회지, 13(5), pp.52~58 (2009), 한국동력기계공학회
- Kim, T.W., "Analysis of Structural Design Criteria of Pressure Vessels Based on ASME SECTION VIII", Proceedings of the KSME Spring and Autumn Conference, pp.98~107 (2002)
- Laxminarayan, K., "Contact Pressure Validation of Steam Turbine Casing for static Loading Condition", Int. J. Mod. Eng. Rese, 3(5), pp.2888~2893 (2013)
- Laxminarayan, K., "Design and analysis of High-Pressure Casing of a Steam Turbine", Procedia Mater. Sci., 5, pp.1745~1754 (2014)
- Laxminarayan, K., "Analysis of Steam Turbine Casing for Static Loading Condition", IJME, 6(2), pp.139~144 (2013)
- 이연주, "노심용융사고 시 관통노즐이 제거된 원자로용기 하부헤드의 구조 건전성 평가", 한국전산구조공학회논문집, 27(3), pp.191~198 (2014), 한국전산구조공학회[DOI]
- Son, S. Y., "Study on the Clamping Force and the Friction Coefficient in a Bolt tightened up to the Plastic Range", J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 7(3), pp.133~141 (1994)
- Yoo, J. W., "Technology Status and Prospects of High-efficiency Large Gas Turbine for Power Generation in Korea", J. Electrical World, 432, pp.47~53 (2012)